（文/余悅強）隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車維修行業(yè)對技術(shù)人才的需求日益增加。然而，傳統(tǒng)的汽車維修實訓(xùn)教學(xué)面臨著設(shè)備昂貴、更新速度快、實訓(xùn)成本高等問題。為了解決這一難題，專注于虛擬現(xiàn)實（VR）仿真技術(shù)研究的王智杰成功開發(fā)了一款基于VR技術(shù)的汽車電控發(fā)動機故障診斷仿真實訓(xùn)系統(tǒng)，為汽車維修教育帶來了革命性的變革。
汽車維修行業(yè)對技術(shù)人員的需求日益增加，尤其是隨著汽車電子控制技術(shù)的普及，電控發(fā)動機的故障診斷成為了維修技術(shù)人員的必備技能。然而，傳統(tǒng)的實訓(xùn)教學(xué)依賴于昂貴的設(shè)備和場地，且設(shè)備的更新速度較快，導(dǎo)致許多職業(yè)院校和培訓(xùn)機構(gòu)難以跟上技術(shù)發(fā)展的步伐。VR仿真實訓(xùn)系統(tǒng)高級工程師王智杰意識到，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)仿真實訓(xùn)系統(tǒng)，不僅可以大幅降低教學(xué)成本，還能提高教學(xué)效果。
他開發(fā)的“汽車電控發(fā)動機故障診斷仿真實訓(xùn)系統(tǒng)”采用了VR、3Dmax、Java和.Net等現(xiàn)代計算機技術(shù)，實現(xiàn)了高度逼真的虛擬維修場景。該系統(tǒng)通過三維建模技術(shù)，精確還原了汽車電控發(fā)動機的各個部件，包括傳感器、執(zhí)行器、ECU控制單元等。學(xué)員可以通過鼠標和鍵盤在虛擬環(huán)境中進行發(fā)動機的拆裝、檢測和故障診斷操作，完全模擬真實的工作流程。
該系統(tǒng)的核心創(chuàng)新在于其強大的交互性和數(shù)據(jù)引擎。系統(tǒng)不僅能夠模擬發(fā)動機的物理邏輯關(guān)系，還能根據(jù)學(xué)員的操作實時生成動態(tài)數(shù)據(jù)流，幫助學(xué)員理解和掌握故障診斷的思路和方法。例如，當空氣流量計出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動調(diào)整發(fā)動機的工作狀態(tài)，模擬出怠速不穩(wěn)、發(fā)動機喘抖等現(xiàn)象，學(xué)員可以通過數(shù)據(jù)流分析和故障碼查詢，逐步排查故障原因。
圖1：虛擬故障診斷工作場景
圖2：虛擬車間主場景
圖3：發(fā)動機艙虛擬建模效果
目前，該仿真實訓(xùn)系統(tǒng)已經(jīng)在長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院等多家職業(yè)院校投入使用，并取得了顯著的教學(xué)效果。通過虛擬實訓(xùn)，學(xué)員可以在計算機前完成電控發(fā)動機的故障診斷操作，不僅節(jié)省了實訓(xùn)設(shè)備和耗材的成本，還避免了實際操作中可能出現(xiàn)的危險。此外，系統(tǒng)還支持網(wǎng)絡(luò)版運行，允許多名學(xué)員同時進行實訓(xùn)操作，極大地提高了教學(xué)效率。
在這個基礎(chǔ)上，他進一步擴展系統(tǒng)的功能，增加更多復(fù)雜的故障診斷場景，并開發(fā)燃油供給系統(tǒng)和機械部分的故障模擬。更重要的是，王智杰還引入了更多的交互技術(shù)，如觸覺反饋和增強現(xiàn)實（AR），進一步提升系統(tǒng)的沉浸感和真實感，并取得了顯著的成功。
圖4：王智杰（VR技術(shù)高級工程師）
王智杰接受采訪時說，系統(tǒng)不僅適用于職業(yè)院校的教學(xué)，還可以用于汽車維修企業(yè)的員工培訓(xùn)。通過虛擬仿真技術(shù)，企業(yè)可以在不占用實際設(shè)備的情況下，對新員工進行系統(tǒng)的故障診斷培訓(xùn)，提升員工的技能水平。
王智杰團隊開發(fā)的基于VR技術(shù)的汽車電控發(fā)動機故障診斷仿真實訓(xùn)系統(tǒng)，不僅為汽車維修教育帶來了新的解決方案，也為虛擬現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用樹立了典范。通過這一系統(tǒng)，學(xué)員可以在虛擬環(huán)境中反復(fù)練習，掌握復(fù)雜的故障診斷技能，為未來的職業(yè)生涯打下堅實的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的不斷進步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)必將在更多領(lǐng)域發(fā)揮其巨大的潛力，推動教育和培訓(xùn)方式的革新。（文/余悅強）
